《微生物遗传育种教学大纲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物遗传育种教学大纲（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微生物遗传育种教学大纲Genetics and Breeding Technology of Microorganism课程代码：045021 学时：64 学分：4理论学时：48 实验或讨论学时：16适用专业：生物工程 课程性质：必修撰稿人： 审定人：一、课程说明（一）课程性质、地位与任务本课程为生物工程专业本科生的专业方向限选课。其目的是使生物工程专业本科学生对发酵工业所涉及的微生物育种技术的遗传学原理与相关方法有深刻的认识。要求学生掌握微生物育种的基础理论和基本方法，包括诱变育种、基因重组育种和基因工程育种。通过本课程的学习，使学生在牢固掌握工业微生物遗传育种最新理论知识和实践技能的基础上
2、，构建工业生物技术人才全面的微生物知识体系，同时为工业生物技术领域更高层次人才培养打好基础。（二）课程教学的基本要求以现代观点组织教学内容，使课程的内容和结构、概念的提法、名词的解释和语言运用等都适合现代微生物遗传育种迅速发展的要求，建立适应本专业要求的微生物遗传育种知识体系。同时让学生了解目前所学基础知识与学科前沿发展的接轨，了解基础知识的延伸及与其他相关学科的密切联系，使学生在学习基础知识的同时获得一定量的新信息，满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣。二、教学内容与学时分配（一）课程理论教学第一章 绪论 2学时第一节 工业微生物菌种 2学时知识点：工业微生物菌种，微生物遗传育种的遗传学原
3、理，RNA和蛋白质合成，基因表达规则，微生物遗传育种技术简介，微生物菌种选育简史本章小结重点：具有代表性的工业微生物菌种；诱变育种的基本原理；诱变育种的一般步骤难点：DNA指导的RNA合成，RNA的复制合成，遗传密码，蛋白质的合成过程思考题：简述蛋白质的合成过程。建议教学方法：结合工业发酵生产与理论一起讲授。 第二章 基因突变及其机制 10学时第一节 突变类型和基因符号 2学时知识点：表现型和基因型的表示方法，染色体畸变，缺失、倒位，转换，颠换，移码突变，同义突变，无义突变，错义突变，形态突变型，营养缺陷型，条件致死突变型。第二节 基因突变的规律 2学时知识点：波动实验，影印培养实验，基因突变
4、的随机性，基因突变的稀有性，基因突变的独立性，基因突变的可诱发性，基因突变的可逆性。第三节 诱变剂及其作用机制 6学时知识点：化学诱变剂，碱基类似物，5-溴尿嘧啶及其作用机制，2-氨基嘌呤及其作用机制，复制错误，掺入错误，脱氨基，羟化剂，亚硝基胍及其性质，移码突变剂，紫外线性质，紫外线的诱变机理，紫外线剂量的测定，紫外线照射的操作方法。本章小结重点：基因突变自发性和不对应性的实验证明，自发突变与育种，诱变育种的原则难点：产量突变株的筛选方法，抗药性突变株的筛选方法，营养缺陷型突变株的筛选方法思考题：简述诱变育种的原则。建议教学方法：讲授、练习相结合。第三章 基因突变的应用 16学时 第一节 诱
5、变育种 4学时知识点：诱变育种定义，高产菌株诱变育种的特点，诱变育种方案的设计，诱变育种的一般流程，前培养及其目的，诱变剂的选择，诱变剂量的选择，诱变处理的方式和方法，后培养及其目的，诱变育种需要注意的一些问题第二节 营养缺陷型突变株的筛选及应用 4学时知识点：营养缺陷型，野生型，原养型，基本培养基，完全培养基，补充培养基，营养缺陷型突变株的应用，营养缺陷型突变株的筛选，淘汰野生型的方法，热差别杀菌法，抗生素法，菌丝过滤法，检出营养缺陷型的方法，逐个检出法，夹层检出法，限量补充检出法，影印培养法，营养缺陷型的鉴定的原理，生长谱法第三节 抗反馈调节突变型的筛选及应用 2学时知识点：反馈调节，反馈
6、抑制，反馈阻遏，抗反馈调节突变的原理，抗反馈调节突变株的筛选，结构类似物，抗结构类似物突变株的筛选，一次筛选法，梯度平板法。第四节 其他类型突变株的筛选 2学时知识点：组成酶，诱导酶，限量诱导物恒化培养法，循环培养法，诱导抑制剂法，降解代谢物阻遏效应，利用生物素营养缺陷型改变细胞膜透性的原理，利用油酸营养缺陷型改变细胞膜透性的原理，利用甘油营养缺陷型改变细胞膜透性，次生代谢障碍突变株的筛选与应用，抗药突变株的筛选，抗噬菌体突变株的筛选。第五节 菌种退化及其防止 4学时知识点：菌种退化及其表现，菌种退化的原因，防止菌种退化的措施，退化菌种的复壮本章小结重点：基本培养基，完全培养基，补充培养基，野
7、生型，营养缺陷型，原养型，营养缺陷型的筛选方法，抗反馈调节突变株的筛选方法难点：生长谱法鉴定营养缺陷型思考题：简述营养缺陷型突变株的筛选方法建议教学方法：讲授、练习相结合。第四章 基因重组育种 12学时第一节 转化 2学时知识点：转化，转化子，转化因子，感受态，感受态的出现过程，转化因子的吸附与吸收，人工诱导感受态，电穿孔法。第二节 接合 2学时知识点：接合，接合的特点，接合现象的发现和证实，F因子，大肠杆菌的接合过程，染色体转移和遗传图谱。第三节 转导 4学时知识点：普遍性转导，转导颗粒的形成，转导子的形成，流产转导，完全转导，局限性转导。第四节 原生质体育种技术 4学时知识点：原生质体育种
8、，原生质体，原生质体融合育种的优势，原生质体融合育种的方法，影响原生质体制备的因素，渗透压稳定剂，菌体的前处理，原生质体的再生，原生质体转化。本章小结重点：感受态，转化因子，普遍转导，局限转导，接合，E.coli的4种接合型菌株，F+菌株，F-菌株，Hfr菌株，F菌株，原生质体融合，准性生殖，蜗牛消化酶，溶菌酶难点：转化过程，普遍转导过程，局限转导过程，高频转导过程，原生质体融合过程，准性生殖过程思考题：简述转化、转导过程。建议教学方法：讲授、练习相结合。第五章 基因工程及其应用 8学时第一节 基因克隆的酶学基础 4学时知识点：核酸限制性内切酶，限制性内切酶的分类，II型酶的特点，识别序列，回
9、文结构，粘性末端，同尾酶，同裂酶，限制性内切酶的命名原则，影响限制性内切酶活性的因素，甲基化，内切酶缓冲液中各组分的作用第二节 克隆载体的载体 4学时知识点：理想的基因工程载体的特点，质粒，pUC18，pBR322，互补本章小结重点：目的基因，载体，选择性遗传标记，限制性核酸内切酶，噬菌体，连接酶难点：基因工程的基本操作，基因工程的应用思考题：简述基因工程的基本操作过程。建议教学方法：讲授、练习相结合。三、考核方式及成绩评定平时成绩：习题作业/课堂提问/课堂讨论；结课后考试：闭卷；总成绩评定办法：平时30%/考试70%。附：教学参考资料1.选用的教材：诸葛健，李华钟，王正祥，微生物遗传育种学，
10、化学工业出版社，2013年9月，第1版。2.主要参考书：1施巧琴，吴松刚，工业微生物育种学，科学出版社，2009年3月，第3版。2朱玉贤，李毅，现代分子生物学，高等教育出版社，2013年1月，第4版。3周德庆，微生物学，高等教育出版社，2011年4月，第3版。微生物遗传育种实验教学大纲Experiments for Genetics and Breeding Technology of Microorganism 课程代码：045021 学时：16 学分：1适用专业：生物工程 课程性质：必修撰稿人：成堃 审定人：一、实验课的性质与任务微生物遗传育种是生物工程专业本科生必修的一门专业基础课程，通
11、过本实验课程教学，加深学生对微生物遗传育种学理论的理解；掌握常用微生物育种技术的基本操作；同时培养学生理论联系实际、正确观察、缜密思考、总结归纳等能力，以及诚实记录的学习态度、方法和习惯，逐步培养学生独立工作的能力以及实事求是、严肃认真的科学态度。二、实验目的与要求1. 在微生物学实验基础上，通过本课程实验教学，熟悉并掌握微生物遗传育种的基本实验技术。2. 掌握微生物诱变育种的基本方法和特定突变型的筛选方法。3. 培养分析问题、解决问题能力以及撰写大型实验报告的能力。 4. 初步培养从事微生物育种领域科研工作的能力。三、实验项目设置情况序号实验项目名称学时开出要求实验项目类型必做选做演示验证综
12、合创新设计1大肠杆菌氨基酸营养缺陷型的诱变选育1616四、各实验项目教学内容实验项目一：大肠杆菌氨基酸营养缺陷型的诱变选育 16学时（一）实验目的要求通过大肠杆菌氨基酸缺陷型的选育，学习利用紫外线诱变选育菌种的营养缺陷型的方法。（二）实验材料和仪器设备1. 菌种：大肠杆菌2. 仪器设备超净工作台，紫外诱变箱，高压蒸汽灭菌器，（三）实验内容（1）菌体前培养 将经过活化的菌种斜面1环，接种于20mL肉汤培养基的250mL三角瓶中，37振荡培养18h。取1mL培养物转接入另一只装有20mL肉汤培养基的250mL三角瓶中，37振荡培养8h，使细胞处于对数生长期。（2）细胞悬浮液的制备 取20mL培养液，离心收集菌体，将菌体用生理盐水离心洗涤2次，最后将菌体充分的悬浮于20mL生理盐水中，调整细胞浓度为108个/mL。（3）紫外线诱变处理 取1mL菌悬液于培养皿中，置于诱变箱中进行紫外诱变。（4）测定紫外线的杀菌率 分别取处理菌液1mL，做适当稀释，以倾注法测定细胞存活数。同时，以同样的方法测定处理前的细胞悬浮液浓度，最后计算细胞存活率。（5）筛选氨基酸营养缺陷型五、实验报告要求实验报告一般分为以下几个部分：一、实验名称。二、实验原理。将该实验的主要原理用简明扼要的语言进行归纳总结。三、实验仪器和材料。如果所用仪器和材料较多，可写重要的部分，常用的可以
